SU1562907A1 - Functional converter of polinominal of third power - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в измерительных устройствах с аппаратурной реализацией функции преобразовани . Цель изобретени  - повышение быстродействи . Функциональный преобразователь полинома третьей степени содержит три вычислительных блока, блок управлени , элементы 2 И-ИЛИ-НЕ, 2 И-ИЛИ, ИЛИ, три формировател  импульсов, счетчик результата, каждый вычислительный блок содержит элементы И-НЕ, И, 2И-ИЛИ-НЕ, два реверсивных счетчика, вычитающий счетчик, два триггера и формирователь импульсов. Цель достигаетс  в основном за счет совмещени  реверсивными счетчиками функций преобразовател  код-интервал времени и запоминающего устройства, а также параллельного и ускоренного формировани  членов полинома и выполнени  в счетчике результата операций, эквивалентных умножению опорной частоты. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to computing and can be used in measuring devices with hardware implementation of the conversion function. The purpose of the invention is to increase speed. The third-degree polynomial functional converter contains three computational blocks, a control unit, elements 2 AND-OR-NOT, 2 AND-OR, OR, three pulse generators, a result counter, each computational unit contains elements AND-NOT, AND, 2I-OR- NOT, two reversible counters, a subtracting counter, two triggers and a pulse shaper. The goal is achieved mainly due to the combination of reversible counters of the functions of the code-interval converter and the storage device, as well as the parallel and accelerated formation of polynomial members and the result of operations that are equivalent to multiplying the reference frequency in the counter. 1 hp f-ly, 2 ill.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в измерительных устройствах с аппаратурной линеаризацией функции преобразовани ,The invention relates to computing and can be used in measuring devices with hardware linearization of the conversion function.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи .The aim of the invention is to increase speed.

На фиг. -1 представлена блок-схема преобразовател I на фиг.2 - схема блока управлени .FIG. -1 is a block diagram of converter I in FIG. 2, a control block diagram.

Преобразователь содержит элементы И-НЕ 1 и 2, элемент 2И-ИЛИ-НЕ 3, элемент И 4, триггер 5, формирователь 6 импульсов, реверсивные счетчики 7 и 8, триггер 9, вычитающий счетчик 10, блок 11 управлени , элемент 2Й-ИЛИ-НЕ 12, элемент 2Г--ИЛИ 13,The converter contains the elements AND-NOT 1 and 2, element 2I-OR-NOT 3, element AND 4, trigger 5, driver 6 pulses, reversible counters 7 and 8, trigger 9, subtractive counter 10, control block 11, element 2Y-OR -NE 12, element 2G - OR 13,

формирователи 14 и 15 импульсов, элемент ИЛИ 16, формирователь 17 импульсов , счетчик 18 результата, вычислительные блоки 19-21. Рлок управлени  (Фиг.2) содержит дешифратор 22 и элементы И-НЕ 23-25.shapers 14 and 15 pulses, element OR 16, shaper 17 pulses, counter 18 of the result, computing blocks 19-21. The control unit (FIG. 2) contains a decoder 22 and AND-NE elements 23-25.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

Перед началом преобразований полинома вида Nx Ах3 + Вх + Сх + Б, где х Т,/Т0, в первый и второй реверсивные счетчики занос тс  коды коэффициентов А, В, С, в счетчик 18 результата - код коэффициента D, а в вычитающие счетчики 10 - коды соответствующих степеней.Before the beginning of the transformations of the polynomial of the form Nx Ax3 + Bx + Cx + B, where x T, / T0, the first and second reversible counters are put in the coefficient codes A, B, C, the result counter 18 is the coefficient code D, and the subtracting counters 10 - codes of the corresponding degrees.

Работу функционального преобразовател  полинома третьей степени рассмотрим на примере работы вычислительного блока 19 Выбирают коэффици- енты А . Периода следовани  Т и Т0 выбираютс  из соотношени  tZT0.The work of the third-degree functional polynomial converter will be considered on the basis of the operation of the computing unit. 19 Select the coefficients A. The repetition periods T and T0 are selected from the relation tZT0.

В исходном состо нии первый и второй триггеры наход тс  в нулевом состо нии. Единичный потенциал с инверсного выхода первого триггера 5 дткрывает по первому входу элемент Й-НЕ 1, единичный потенциал с инверс- ного выхода втброго триггера 9 по Четвертому входу - элемент 2И-ИЛИ-НЕ 3, а единичный потенциал с третьего выхода блока 1 1 упрдвле ни  по четвертым входам - элементы 2И-ИЛИ 13 и 2И-ИЛЙ-НЕ 12, входные импульсы с периодом еле- довани  Т поступают на вычитающий йход первого реверсивного счетчика 7, а импульсы с периодом следовани  Т0 - iHa вычитающий вход второго реверсивного счетчика 8, вход первого (млад- Шего) разр да и через элемент ИЛИ 16 на вход второго разр да счетчика 18, что соответствует утроению частоты по входу первого разр да счетчика 18 результата.In the initial state, the first and second triggers are in the zero state. The unit potential from the inverse output of the first trigger 5 at the first input opens the Y – NE 1 element, the single potential from the inverse output of the second trigger 9 on the Fourth input is the 2I-OR-NOT 3 element, and the single potential from the third output of the 1 1 unit is up neither the fourth inputs — elements 2I-OR 13 and 2I-ILY-NOT 12; input pulses with a sweeping period T arrive at the subtractive input of the first reversing counter 7, and pulses with a follow-up period T0 — iHa subtracting the input of the second reversible counter 8, the input of the first (junior) bit and black of the OR gate 16 to the input of the second discharge counter 18, which corresponds to tripling the frequency of input of the first discharge counter 18 result.

Первым переполн етс  второй реверсивный счетчик 8. В результате переполнени  с выхода отрицательного переноса поступает импульс на входы второго 9(измен ет;, его состо ние) и Первого 5(подтверждает его состо ние) триггеров. Нулевой потенциал с инверсного выхода второго триггера 9 Закрывает по четвертому входу первый элемент 2И-ИЛИ-НЕ 3 и открывает по Третьему входу элемент И 4, импульсы То начинают поступать на суммирующий вход второго реверсивного счетчика 8 до момента отрицательного переполнени  первого реверсивного счет- пика 7.The second overflow counter 8 overflows first. As a result of overflow from the negative transfer output, a pulse arrives at the inputs of the second 9 (changes ;, its state) and First 5 (confirms its status) triggers. Zero potential from the inverse output of the second trigger 9 Closes the first element 2I-OR-NOT 3 at the fourth input and opens element 4 of the Third input. The pulses Then start to flow to the summing input of the second reversible counter 8 until the first reversal counter 7 negatively overflows .

Таким образом, в первом такте работы функционального преобразовател  из А.импульсов с периодом следовани  Т , Формируетс  временной интервалThus, in the first cycle of operation of the functional converter from A. pulses with the period following T, the time interval is formed

АТ, который одновременно квантуетс  опорными импульсами с периодом следовани  Т0 , в результате чего формируетс  число-импульсный кодAT, which is simultaneously quantized by reference pulses with the period T0, resulting in the formation of a number-pulse code

N« - АТ,/Т0 - Ах. Соответственно, в блоке 20 формируетс  код Вх, в блоке 21 - Сх. Счет импульсов утроенной частотой F0 вN "- AT, / T0 - Ah. Accordingly, in block 20, the code Bx is generated, in block 21 - Cx. Pulse counting tripled frequency F0 in

0 5 00 5 0

. 0 5 . 0 5

00

5five

счетчике J8 результата дродолжаетс  до момента обнулени  реверсивного счетчика 7 третьего вычислительного блока 21. В резуьтате обнулени  вычитающего счетчика 10 блока 23 с его выхода отрицательного переноса поступает импульс на третий вход блока 11 управлени . Сигнал с третьего выхода блока 11 управлени  закрывает по четвертым входам элементы 2И-ИЛИ-НЕ 12 и 2И-ИЛИ 13, а сигнал с второго выхода блока 11 управлени  открывает по первому входу элемент 2И-ЙЛИ 13, и импульсы с периодом Т0 через элемент ИЛИ 16 поступают на старшие разр ды счетчика 18 результата, что соответствует удвоению частоты по входу первого разр да счетчика 18 результата.the counter J8 of the result continues until the reversing counter 7 of the third computational unit 21 is zeroed. As a result of zeroing the subtracting counter 10 of the unit 23, its pulse of negative transfer enters the third input of the control unit 11. The signal from the third output of the control block 11 closes the fourth inputs 2I-OR-NOT 12 and 2I-OR 13, and the signal from the second output of the control block 11 opens the first input element 2I-YRI 13, and pulses with a period T0 through the OR element 16 arrive at the higher bits of the counter 18 of the result, which corresponds to a doubling of the frequency at the input of the first bit of the counter 18 of the result.

Во втором такте работы импульс переполнени  первого реверсивного счетчика 7 переводит первый триггер 5 в единичное состо ние, т.е. нулевой потенциал инверсного выхода этого .триггера открывает по первому входу (элемент И-НЕ 2, и на суммирующий вход первого реверсивного счетчика 7 начинают поступать импульсы опорной частоты, открываетс  по первому входу первый элемент 2И-ИЛИ-НЕ 3 и на вычитающий вход второго реверсивного счетчика 8 начинают поступать импульсы входной частоты до переполнени  второго реверсивного счетчика 8. Во втором такте Формируетс  временной интервал , который квантуетс  импульсами опорной частоты, число которых .In the second cycle of operation, the overflow pulse of the first reversible counter 7 transfers the first trigger 5 to a single state, i.e. the zero potential of the inverse output of this. Trigger opens at the first input (element AND-NOT 2, and the reference input of the first reversible counter 7 begins to receive reference frequency pulses, opens at the first input the first element 2I-OR-HE 3 and the subtracting input of the second reverse the counter 8 begins to receive input frequency pulses until the second reversing counter 8 overflows. In the second cycle, a time interval is formed that is quantized by reference frequency pulses, the number of which is.

N4 N,x Ах2.N4 N, x Ax2.

Аналогично во втором преобразователе степенной Функции формируетс Similarly, in the second converter of the Power Function, a

код Вх.Bx code

Поступление опорных импульсов на старшие разр ды счетчика 18 результата продолжаетс  до отрицательного переполнени  вычитающего счетчикаThe arrival of the reference pulses at the higher bits of the result counter 18 continues until the subtractive counter overflows

10второго блока 20. В результате обнулени  счетчика 0 второго вычислительного блока 20 с его выхода отрицательного переноса поступает импульс на второй вход блока 11 управлени . Сигнал с второго выхода блока10 of the second block 20. By zeroing the counter 0 of the second computing block 20, its negative transfer output receives a pulse to the second input of the control block 11. The signal from the second output unit

11управлени  закрывает по первому входу элемент 2И-ГОШ 13, а сигнал с первого выхода блока JJ управлени  открывает по первому -входу элемент 2И-ИЛИ-НЕ 12 и опорные импульсы по1011 control closes on the first input element 2I-GOSH 13, and the signal from the first output of the control unit JJ opens on the first input element 2I-OR-NO 12 and reference pulses of 10

ступают на вуод первого разр да счетчика 18 результата. Поступление импульсов на вход первого разр да счетчика 18 результата продолжаетс  до момента переполнени  вычитающего счетчика 10 первого блока 19.step on the woode of the first discharge of the counter 18 result. The arrival of the pulses at the input of the first bit of the result counter 18 continues until the subtractive counter 10 of the first block 19 overflows.

В третьем такте работы импульс переполнени  второго реверсивного счетчика 8 поступает на вход первого триггера 5 и единичный потенциал с его инверсного выхода открывает по первому входу первый элемент И-НЕ 1, нулевой потенциал на выходе второго триггера 9 открывает по третьему входу элемент И 4.In the third cycle of operation, the overflow pulse of the second reversible counter 8 is fed to the input of the first trigger 5 and the unit potential from its inverse output opens the first input AND-NOT 1 at the first input, the zero potential at the output of the second trigger 9 opens the And 4 element at the third input.

Таким образом, на вычитающий вход первого реверсивного счетчика 7 поступают импульсы входной частоты, на суммирующий вход второго реверсивного счетчика 8 - импульсы опорной частоты до переполнени  первого реверсивного счетчика 7. Импульс отрицательного переполнени  проходит через первый Формирователь на вычитающий вход вычитающего счетчика 10 и на его выходе по вл етс  импульс отрицательного переполнени , поступающий на первый вход блока 11 управлени .Thus, the subtracting input of the first reversing counter 7 receives impulses of the input frequency, the summing input of the second reversing counter 8 - reference frequency pulses before the first reversing counter 7 overflows. The negative overflow pulse passes through the first Shaper to the subtracting input of the subtracting counter 10 and at its output a negative overflow pulse appears at the first input of control unit 11.

При этом первый вычислительный30The first computational 30

блок 19 Фиксирует число импульсов зblock 19 fixes the number of pulses

торого соединен с первым тактовым входом первого вычислительного блока, второй тактовый вход которого соединен с вторым входом элемента И, о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены второй и третий вычислитель ные блоки, с первого по третий фор15Secondly, it is connected to the first clock input of the first computing unit, the second clock input of which is connected to the second input of the AND element, which is characterized by the fact that from the first to the third for15, the first and third computing units are entered into it

2020

N3 Ах N3 Ah

В счетчике 18 результата Фиксируетс  число импульсов, равное Ах + Вх + +Сх + D. В моменты окончани  работы соответствующих вычислительных блоков блок 1 1 управлени  выдает команду запрета на их работу, например на R-входы реверсивных счетчиков ны) .In the result counter 18, the number of pulses equal to Ax + Bx + + Cx + D is recorded. At the time when the corresponding computational units finish their work, the control unit 1 1 issues a command to prohibit their operation, for example, the R inputs of the reversible counters ().

Claims (2)

1. Функциональный преобразователь полинома третьей степени, содержащий первый вычислительный блок и блок управлени , причем вход первой тактовой последовательности преобразовател 1. Functional converter of a third-degree polynomial containing a first computing unit and a control unit, the input of the first clock sequence of the converter мирователи импульсов,,элемент 2И-ИЛИ- НЕ и элемент 2И-ИЛИ, элемент ИЛИ к счетчик результата, причем выходы с первого по третий вычислительных блоков соединены с входами соответственно признаков переполнени  с первого по третий блока управлени , вход первой тактовой последовательности преобразовател  соединен с первыми тактовыми входами второго и третьего вычислительных блоков, вторые тактовые входы которых соединены с входом второй тактовой последовательности преобразовател  и входами первого и второго Формирователей импульсов, пер25 вый и второй выходы блока управлени  соединены с первыми входами соответственно элементов 2И-ИЛИ и 2И-ИЛИ-НЕ, вторые и третьи входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго Формирователей импульсов, третий выход блока управлени  соединен с четвертыми входами элементов 2И-ИЛИ и 2И-ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены соответственно с первым входом элемента ИЛИ и счетным входом первого разр да счетчика результата, инверсный выход которого соединен с входом третьего формировател , выход которого соединен с вторым входом эле7 и 8 (не показа- 40 мента ИЛИ, выход которого соединен соpulse worlds, element 2I-OR-NOT and element 2I-OR, element OR to the result counter, the outputs of the first to third computing units are connected to the inputs of the first to third control unit, respectively, signs of overflow, the input of the first clock sequence of the converter is connected to the first clock inputs of the second and third computing units, the second clock inputs of which are connected to the input of the second clock sequence of the converter and the inputs of the first and second pulse shapers, ne The p25 and the second outputs of the control unit are connected to the first inputs of elements 2I-OR and 2I-OR-NOT, respectively, the second and third inputs of which are connected to the outputs of the first and second pulse shapers, respectively; the third output of the control unit is connected to the fourth inputs of elements 2I-OR and 2I-OR-NOT, the outputs of which are connected respectively to the first input of the OR element and the counting input of the first discharge of the result counter, the inverse output of which is connected to the input of the third driver, the output of which is connected to the second input house of ele7 and 8 (not shown is 40 ment OR, the output of which is connected to счетным входом второго разр да счетчика результата, входы с третьего по нулевой коэффициентов полинома преобразователей соединены с установочнымиthe counting input of the second digit of the result counter, the inputs from the third to zero coefficients of the transducer polynomial are connected to the installation 45 входами соответственно первого, второго , третьего вычислительных блоков и счетчика результата, выход которого соединен с выходом преобразовател , входы кодов с третьей по первую сте3545 inputs, respectively, of the first, second, third computing units and the result counter, the output of which is connected to the output of the converter, the inputs of the codes from the third to the first stage торого соединен с первым тактовым входом первого вычислительного блока, второй тактовый вход которого соединен с вторым входом элемента И, о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены второй и третий вычислитель ные блоки, с первого по третий фор10The second one is connected to the first clock input of the first computing unit, the second clock input of which is connected to the second input of the AND element, which is characterized by the fact that the first and third for10 are entered into it in order to improve speed. 1515 2020 25 25 3535 соединен с первым тактовым входом пер-50 пеней преобразовател  соединены сconnected to the first clock input of the per-50 penny converter is connected to вого вычислительного блока, второй тактовый вход которого соединен с входом второй тактовой последовательности преобразовател , первый вычисливходами степени соответственно с первого по третий вычислительных блоков, причем в каждый вычислительный блок введены второй элемент П-НЕ, элементa new computing unit, the second clock input of which is connected to the input of the second clock sequence of the converter, the first computing inputs of the degree from the first to the third computing blocks, and the second element I-NO, the element is entered into each computing unit тельный блок содержит элемент И, пер- 55 2И-ИЛИ-НЕ, первый и второй триггеры, вый элемент И-HF, первый и второй ре- Формирователь импульсов и вычитающийThe unit contains the element AND, the first and second triggers, the I-HF element, the first and second pulse formers, and the subtractor. счетчик, первый вход первого элемента И-НЕ соединен с инверсным выходомcounter, the first input of the first element is NOT connected to the inverse output версивные счетчики, первый вход элемента И соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход копервого триггера, входом формировавходами степени соответственно с первого по третий вычислительных блоков, причем в каждый вычислительный блок введены второй элемент П-НЕ, элементVersive counters, the first input of the AND element is connected to the first input of the first NAND element, the second input of the first trigger, the input by the inputs of the degrees from the first to the third computational units, and the second element P – NO, the element is entered into each computing unit первого триггера, входом формировател  импульсов, первым входом второго элемента И-НЕ и первым входом элемента 2И-ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с первым тактовым входом блока, второй тактовый вход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ и третьим входом элемента 2И ИЛИ-НЕ, четвертый вход которого - соединен с третьим входом элемента И и инверсным выходом второго триггера, вход установки в 3 которого соединен с выходом переполнени  второго реверсивного счетчика и входом установки в 0 первого триггера, вход yctaHOBKH в 1 которого соединен с выходом переполнени  первого реверсивного счетчика, суммирующий вход кото рого соединен с выходом второго элемента И-НЕ, выход элемента 2И-ИЛИ-НЕ соединен с вычитающим входом второго счетчика,, выход формировател  импульсов соединен с вычитающим входом вычитающего счетчика, вход установки и выход которого соединены соответственно с входом степени и выходом блока, установочный вход которого соединен с входами установки первого и второгоthe first trigger, the input of the pulse driver, the first input of the second NAND element and the first input of the II-OR-NOT element, the second input of which is connected to the first clock input of the unit, the second clock input of which is connected to the second input of the second AND-NE element and the third input element 2I, OR NOT, the fourth input of which is connected to the third input of the element AND and the inverse output of the second trigger, the installation input in 3 of which is connected to the overflow output of the second reversible counter and the installation input to 0 of the first trigger, yctaHOBKH input to 1 Expensively connected to the overflow output of the first reversible counter, the summing input of which is connected to the output of the second element AND-NOT, the output of element 2I-OR-NOT is connected to the subtractive input of the second counter, the output of the pulse former is connected to the subtracting input of the subtracting counter, the installation input and the output of which is connected respectively to the input of the degree and the output of the block, the installation input of which is connected to the installation inputs of the first and second , реверсивных счетчиков., reversible counters. 2. Преобразователь по п. отличающийс  тем, что блок управлени  содержит дешифратор, три элемента И-НЕ, причем входы блока2. Converter according to claim. Characterized in that the control unit contains a decoder, three elements of NAND, and the inputs of the unit Ю подключены к соответствующим входам дешифратора, первый, второй и четвертый разр дные выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и тпетьим входами первого эле15 мента И-НЕ, третий, п тый и тестой разр дные выходы дешифратора соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами второго элемента И-НЕ, шестой и седьмой разр дные вы20 ходы дешифратора соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента И-НЕ, выходы первого , второго и третьего элементов И-НЕ соединены с соответствующими вы25 ходами блока управлени .U are connected to the corresponding inputs of the decoder, the first, second and fourth bit outputs of which are connected respectively to the first, second, and third inputs of the first AND-NO element, the third, fifth, and dough bits of the decoder are connected to the first, second, and third, respectively the inputs of the second NAND element, the sixth and seventh bit outputs of the decoder are connected to the first and second inputs of the third NAND element, respectively; the outputs of the first, second and third NAND elements are connected to the corresponding outputs of b control lock Фиг.22